Life Science Optikanwendungen

Automatisierung, Digitalisierung und effiziente Geschäftsmodelle gelten auch im Sektor der Life Sciences als zentrale Herausforderungen. Der Einsatz leistungsfähiger photonischer Lösungen unterstützt auf diesem Entwicklungsweg und öffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Optikkomponenten, wie Linsen, Filter und Strahlformer, können z.B. im medizinischen Bereich, für Diagnosen und (operative) Behandlungen, aber auch in der Biologie und Mikroskopie, z.B. im Rahmen der visuellen Inspektion winziger Lebewesen, eingesetzt werden. Sie müssen dabei hohen Qualitäts- und Reinheitsanforderungen sowie Vorgaben zur Miniaturisierung gerecht werden

Hinsichtlich des breiten Spektrums der Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Life Science, können je nach Anforderung die unterschiedlichsten Materialien zum Einsatz kommen. Hochwertige Linsen für Objektive und Okulare, robuste Spiegel oder Strahlteiler für die Lenkung von Strahlengängen sind nur einige der individuellen Lösungsmöglichkeiten. Die hohen Qualitätsansprüche können gezielt durch Materialien abgedeckt werden, die sich durch hohe Leistungsdichte und Langlebigkeit sowie hohe Effizienz auszeichnen. asphericon hat sich auf die Herstellung von Optikkomponenten für den Life Science Bereich aus folgenden Materialien spezialisiert:

Unsere modernen Reinraumumgebungen (ISO Klassen 5 und 7), Füge- (z.B. Laserschweißen) und Messtechnologien (optisch und taktil) ermöglichen darüber hinaus die Verknüpfung und Vermessung der optischen Komponenten unter höchsten Reinheitsanforderungen.

Optischen Komponenten und Systeme, z.B. im Bereich Medizintechnik, müssen dem täglichen Einsatz zahlreicher Untersuchungen nicht nur dauerhaft standhalten, sondern auch Patienten und Ärzte im vollen Umfang schützen. Für den Schutz der Augen beispielsweise sind medizinische Filterbeschichtungen während einer Laserbehandlung notwendig. asphericon bietet eine Reihe umfangreicher Sicherheitsbeschichtungen innerhalb eines breiten Wellenlängenspektrums für teildurchlässige Filterschichten an.

Darüber hinaus gehören beständige Beschichtungen, wie z.B. Antireflexions- oder dielektrische Schichten, zu unserem Portfolio.

Weitere Informationen auf Anfrage.

Um korrekte (Mess-)Ergebnisse zu erhalten, nehmen Präzisionsoptiken im Bereich Life Science eine bedeutende Rolle ein. Hierbei unterstützt v.a. das High-End-Finishing von asphericon als finaler Korrekturschritt für Optikkomponenten zur Erzielung einer optimalen Oberflächenrauheit. Das Verfahren lässt sich in drei Technologien unterteilen: die ION-Finish™- und die Magnetorheological Finishing-Technology® (kurz MRF), für Rauheiten bis zu λ/500 RMS auf planen Oberflächen, sowie die eigens von asphericon entwickelte Ångström-Politur, die Rauheitswerte von bis zu 5 Å (Rq nach ISO 10110) auf optischen Oberflächen ermöglicht. Von derart präzisen Ergebnissen können z.B. apikal verbaute Mikrolinsen eines modernen Endoskops profitieren. Als fester Bestandteil einer Miniaturkamera ermöglicht die sphärische oder asphärische Mikrolinse während eines Untersuchungsprozesses beispielsweise die Visualisierung von Gewebestrukturen in verborgenen Körperhöhlen.

Für exakte mikroskopische Untersuchungen bedarf es einem ausreichend und homogen ausgeleuchteten Objektträgers. Innerhalb laserbasierter Messverfahren, wie z.B. der Fluoreszenzmikroskopie, führen die häufig genutzten Gauß'schen Intensitätsprofile jedoch zu ungleichmäßigen Beleuchtungsverhältnissen. Eine Herausforderung, die sich daraus speziell im Bereich der Weitfeld-Fluoreszenzmikroskopie ergibt, ist die geringere und damit oftmals unzureichende Ausleuchtung peripher gelegener Moleküle. Eine einfache Lösung bietet hier der Strahlformer a|TopShape. Dieser wandelt kollimierte Gauß'sche Strahlen in kollimierte Top-Hat Strahlen um und schafft so eine gleichmäßigere Ausleuchtung (Homogenität > 90 %) und Aktivierung der Moleküle. Dank seiner kompakten Bauweise lässt sich der a|TopShape unkompliziert in bestehende Set-ups integrieren. Erhältlich in unterschiedlichen Designwellenlängen eignet sich der Strahlformer auch für Anwendungen im UV-Bereich und/oder der Quantenmechanik.

Die Vielfältigkeit der Einsatzgebiete im Bereich Life Science erstreckt sich im gleichen Maße auf die große Auswahl passender optischer Komponenten.

In Spaltlampen verbaute beugungsbegrenzte Abbildungssysteme dienen z.B. in der Ophthalmochirurgie zur schnellen und einfachen Vor- und Nachuntersuchung am Auge eines Patienten. Gewährleistet werden kann dies durch den Einbau hochwertiger Sphären und Asphären in Objektiven.

Hochauflösender Objektive bedarf es ebenfalls in der Mikroskopie, zur Betrachtung winziger, für das menschliche Auge nicht sichtbarer Objekte. Der Fokus liegt hier auf einer hohen Auflösung bei zeitgleich bestmöglichen Vergrößerungsmöglichkeiten. Sehr gute Abbildungsergebnisse können z.B. mittels High-End-Finishing behandelten Optikkomponenten erzielt werden.

In der Ophthalmologie erleichtert eine bildgestützte Kommunikation zwischen Untersucher und Patient, die Auswertung eines aufgenommenen Netzhautbildes, dank innovativer Optikkomponenten mit kompakten Designs.

Beschichtungen für Strahlteiler sowie Strahlformungssysteme kommen in der Laserchirurgie zur Anwendung. Während minimal invasiver Eingriffe können hochpräzise Gewebeschnitte mittels Laser vorgenommen werden. Ermöglicht werden kann dies unter anderem durch sogenannte Top-Hat Strahlprofile, die sich durch eine homogene Intensitätsverteilung und hohe Kantensteilheit auszeichnen. Die Sicherheit während eines Eingriffs ist jederzeit im vollen Umfang durch wellenlängenspezifische optische Filter für Arzt und Patient gegeben.

asphericon‘s Produktportfolio für den Bereich Life Science umfasst unter anderem:

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